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Title:
CORED WIRE AND METHOD AND DEVICE FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF A CORED WIRE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/031473
Kind Code:
A1
Abstract:
A cored wire (1) for treating molten metal by means of wire injection is shown and described, comprising an outer casing formed by a metal strip (2) and comprising a filling material (3) which is in the form of granules and/or powder and is accommodated in a closed cavity formed by the casing, wherein the cavity volume is made up of the volume of the filling material (3) and the void volume (4) in the cavity. To ensure the effectiveness of the filling material over a long period of time and to ensure a high efficiency of the introduction of the filling material into a molten metal, it is provided according to the invention that the void volume (4) has an oxygen concentration that is reduced in comparison with air.

Inventors:
SCHALLER JANEK (DE)
Application Number:
PCT/EP2007/006230
Publication Date:
March 20, 2008
Filing Date:
July 13, 2007
Export Citation:
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Assignee:
ODERMATH STAHLWERKSTECHNIK (DE)
SCHALLER JANEK (DE)
International Classes:
C21C7/00; C22B21/06
Foreign References:
US3915693A1975-10-28
EP0234623A11987-09-02
EP0034994A11981-09-02
Attorney, Agent or Firm:
GESTHUYSEN, VON ROHR & EGGERT (Essen, DE)
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Claims:

Patentansprüche:

1. Fülldraht (1) zur Behandlung von Metallschmelzen mittels Drahtinjektion, mit einem äußeren aus einem Metallband (2) gebildeten Mantel und mit einem granulat- und/oder pulverförmigen Füllmaterial (3), das in einem von dem Mantel gebildeten geschlossenen Hohlraum aufgenommen ist, wobei sich das Hohlraumvolumen aus dem Volumen des Füllmaterials (3) und dem Lük- kenvolumen (4) im Hohlraum zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Lückenvolumen (4) eine gegenüber Luft verringerte Sauerstoffkonzentra- tion aufweist.

2. Fülldraht nach Anspruch 1, daß das Lückenvolumen (4) eine gegenüber Luft erhöhte Konzentration wenigstens eines Inertgases (11) als Schutzgas aufweist.

3. Fülldraht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas (11) eine höhere Dichte als Luft aufweist und daß, vorzugsweise, ein Edelgas, insbesondere Xenon, als Schutzgas vorgesehen ist.

4. Fülldraht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lückenvolumen (4) eine Inertgaskonzentration von größer als 50 Vol.-% aufweist.

5. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Fülldrahtes (1) nach ei- nem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Herstellung des Fülldrahtes (1) ein flaches Metallband (2) von einer Rolle (6) abgewickelt und beim weiteren Transport derart verformt wird, daß das Metallband (2) eine Hohlkehle (9) zur Aufnahme eines Füllmaterials (3) bildet, wobei in die Hohlkehle (9) das Füllmaterial (3) eingefüllt wird, wobei das Metallband (2) nach dem Be- füllen mit dem Füllmaterial (3) durch weitere Verformung unter Ausbildung des Mantels verschlossen wird, so daß das Füllmaterial (3) in einem von dem Mantel gebildeten verschlossenen Hohlraum aufgenommen ist, und wobei sich das Hohlraumvolumen aus dem Volumen des Füllmaterials (3) und dem Lückenvolumen (4) im Hohlraum zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet,

daß die Herstellung des Fülldrahtes (1) zumindest teilweise unter einer Gasatmosphäre mit gegenüber Luft verringerter Sauerstoffkonzentration erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Fülldrahtes (1) zumindest teilweise unter einer Gasatmosphäre mit einer gegenüber Luft erhöhten Inertgaskonzentration erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Inertgaskonzentration in der Gasatmosphäre auf einen Wert von größer als 50 Vol.-% eingestellt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Befüllen und/oder das Verschließen des Metallbands (2) unter der Gasatmosphäre erfolgen.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Fülldrahtes (1) zumindest teilweise unter offener Gasatmosphäre erfolgt, wobei das Inertgas (1 1) dem Metallband (2) und/oder dem Füllmaterial (3) gezielt zugeleitet wird, um den Luftanteil im Lückenvolumen (4) des Hohlraums zu verringern.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Inertgas (1 1) dem Metallband (2) und/oder dem Füllmaterial (3) unmittelbar vor und/oder während dem Befüllen und, vorzugsweise, unmittelbar vor dem Verschließen des Metallbandes (2) zugeleitet wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas (11) im Bereich kurz oberhalb der von dem Metallband (2) gebildeten Hohlkehle (9) zugeleitet wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Metallband (2) und/oder dem Füllmaterial (3) ein Inertgas mit einer im Vergleich zu Luft höheren Dichte, vorzugsweise ein Edelgas, insbesondere Xenon, zugeleitet wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas (1 1) von oben auf das Metallband (2) und/oder das Füllmaterial (3) aufgeblasen wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas (1 1) im wesentlichen in Förderrichtung des Metallbandes zugeleitet wird und daß, vorzugsweise, ein Inertgasvolumenstrom unter einem Winkel von kleiner als 45°, insbesondere von kleiner als 30°, auf das Metallband (2) und/oder das Füllmaterial (3) auftrifft.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Metallband (2) und/oder dem Füllmaterial (3) an mehreren in Vortriebsrichtung des Metallbandes (2) hintereinander angeordneten Zuleitungsstellen Inertgas (11) zugeleitet wird, wobei, vorzugsweise, der zugeleitete Inertgasvolumenstrom an allen Stellen gleich groß ist.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Zuleitungsstelle mehr als 5 l/min Inertgas (11), insbesondere ca. 20 l/min Inertgas (11), zugeleitet werden.

17. Vorrichtung zur Herstellung eines Fülldrahtes (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, mit wenigstens einem Vortriebsmittel zum Vortrieb eines Metallbandes (2) bei der Fülldrahtherstellung, wenigstens einem ersten Verformungsmittel (7, 8) für ein erstes Verformen des Metallbandes (2) zum Ausbildung einer Hohlkehle (9), wenigstens einem Befüllmittel zum Be- füllen der Hohlkehle (9) mit einem Füllmaterial (3) und mit wenigstens einem weiteren Verformungsmittel (15, 16) für ein weiteres Verformen des Metallbandes (2) zum Verschließen des Metallbandes (2), insbesondere ausgebildet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine zum Begasen des Metallbandes (2) und/oder des Füllmaterials (3) ausgebildete Begasungseinrichtung vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bega- sungseinrichtung zur Bedüsung des Metallbandes (2) und/oder des Füllmaterials (3) mit wenigstens einem Inertgas (1 1) ausgebildet ist und wenigstens ei-

nen Inertgasbehälter und wenigstens eine Gasversorgungsleitung (12) aufweist, wobei eine Austrittsöffnung der Gasversorgungsleitung (12) auf das Metallband (2) und/oder das Füllmaterial (3) ausgerichtet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Befüllmittel ein Befülltrichter (10) vorgesehen ist und daß die Austrittsöffnung der Gasversorgungsleitung (12) innerhalb des Befülltrichters (10) angeordnet ist, vorzugsweise im Bereich einer Austrittsöfmung des Befülltrichters (10).

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung der Gasversorgungsleitung (12) im Bereich kurz oberhalb von dem Metallband (2) angeordnet ist und daß, vorzugsweise, die Austrittsöffnung im wesentlichen in Vortriebsrichtung des Metallbandes (2) ausgerichtet ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Inertgasbehälter verbundene weitere Gasversorgungsleitung (14) vorgesehen ist, wobei die Austrittsöffnung der weiteren Gasversor- gungsleitung (14) im Bereich des weiteren Verformungsmittels (15), vorzugsweise unmittelbar vor dem weiteren Verformungsmittel (15), angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeich- net, daß zur Ausbildung einer geschlossenen Gasatmosphäre eine Einhausung für das weitere Verformungsmittel (15, 16) und das Metallband (2) vorgesehen ist.

Description:

Fiilldraht sowie Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen

Herstellung eines Fülldrahtes

Die Erfindung betrifft einen Fülldraht zur Behandlung von Metallschmelzen mittels Drahtinjektion nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Fülldrahtes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5. Schließlich betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Fülldrahtes der vorgenannten Art.

Zur Erzielung der die metallischen Werkstoffe kennzeichnenden Güteeigenschaften ist gewöhnlich eine Nachbehandlung von Metallschmelzen erforderlich, die sich unmittelbar an das Einschmelzen anschließt. Hierzu dienen je nach der gewünschten Zusammensetzung der Metallschmelze verschiedene Behandlungsmittel metallischer oder nicht-metallischer Natur, die an sich aus dem Stand der Technik bekannt sind. Die Behandlungsmittel können als Vorlegierungen oder als Reinstoffe eingesetzt werden.

Beim Fülldrahtverfahren werden die vorgenannten Behandlungsmittel über einen Fülldraht in die Metallschmelze eingebracht. Bei einem Fülldraht handelt es sich um einen aus einem dünnen metallischen Mantel hergestellten Hohldraht, der mit dem in die Schmelze einzubringenden Behandlungsmittel als Füllmaterial gefüllt ist. Der Fülldraht wird mittels einer Drahtinjektionsmaschine über Führungselemente bei bestimmten Geschwindigkeiten in die Schmelze eingeführt und gibt nach dem Aufschmelzen des Mantels das Füllmaterial frei.

Da die meisten Füllmaterialien in Granulat- bzw. Pulverform vorliegen, ist der Fülldraht in der Regel nicht zu 100 % mit dem Füllmaterial gefüllt. Bei der Herstellung verbleibt ein Lückenvolumen in dem Hohldraht, das mit Luft gefüllt ist. Durch Reaktion der eingeschlossenen Luft mit dem Füllmaterial nimmt die Wirksamkeit des Füllmaterials mit zunehmender Zeitdauer ab. Beispielsweise kann es zu Oxidationsreaktionen zwischen dem im Lückenvolumen enthaltenen Sauerstoff und dem Füllmaterial kommen. Da das Reakti- onsgleichgewicht von den Reaktionsbedingungen wie Temperatur und Druck

abhängig ist, kann auch bei solchen Füllstoffen, die unter Normalbedingungen nicht oder nur sehr langsam mit der im Lückenvolumen eingeschlossenen Luft reagieren, nicht ausgeschlossen werden, daß es zum Zeitpunkt des Einbringens des Fülldrahts in die Metallschmelze beim Erhitzen des Fülldrahts auf Schmelztemperatur zu einer Reaktion zwischen dem Füllmaterial und der eingeschlossenen Luft kommt. Die im Fülldraht stattfindenden Reaktionen können dazu fuhren, daß das Füllmaterial an Wirksamkeit verliert und der Wirkungsgrad beim Einbringen des Fülldrahtes in eine Schmelze erheblich verringert wird.

Mit zunehmender Dauer bis zum Einbringen in eine Schmelze nimmt der Umsatz von Oxidationsreaktionen im Fülldraht zu. Im Stand der Technik ist es daher zum Teil vorgesehen, eine Haltbarkeitsdauer für Fülldrähte anzugeben. Ist die Haltbarkeitsdauer überschritten, hat ein entsprechend großer Anteil des Füllmaterials bereits mit der Luft im Lückenvolumen reagiert. Wird ein Fülldraht nach Ablauf der Haltbarkeitsdauer in eine Schmelze eingebracht, so ist damit zu rechnen, daß der Wirkungsgrad der Fülldraht-Einbringung spürbar verringert ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fülldraht der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Fülldrahtes zur Verfügung zu stellen, wobei das Füllmaterial über eine lange Zeitdauer eine hohe Wirksamkeit aufweist und der Fülldraht mit hohem Wirkungsgrad in eine Schmelze einbringbar ist.

Die zuvor genannte Aufgabe ist bei einem Fülldraht der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Lückenvolumen des Fülldrahtes eine gegenüber Luft verringerte Sauerstoffkonzentration aufweist. Dementsprechend ist es erforderlich, daß die Herstellung des Fülldrahtes zumindest teilweise unter einer Gasatmosphäre mit gegenüber Luft verringertem Sauerstoffgehalt bzw. verringerter Sauerstoffkonzentration erfolgt. Der Begriff "Gasatmosphäre" betrifft die Zusammensetzung des das Metallband und/oder das Füllmaterial beim Herstellungsprozeß des Fülldrahtes umgebenden Gasraums. Es versteht sich, daß unter "Gasatmosphäre" insbesondere die Anteile des Gasraums ver- standen werden, die bei der Herstellung des Fülldrahtes in das Lückenvolumen eingeschlossen werden können. Im Ergebnis geht die Verringerung der

Sauerstoffkonzentration im umgebenden Gasraum einher mit der Verringerung der Sauerstoffkonzentration im Lückenvolumen des Fülldrahtes.

Durch Verringerung der Sauerstoffkonzentration im Lückenvolumen nehmen die Reaktionsgeschwindigkeit und der Umsatz von Oxidationsreaktionen im

Fülldraht ab, die zu einem Absinken der Wirksamkeit des Füllmaterials fuhren können. Durch Verringerung der Sauerstoffkonzentration ist es daher möglich, einen Fülldraht zur Verfügung zu stellen, der länger als bislang möglich mit einem ausreichend hohen Wirkungsgrad in eine Schmelze eingebracht werden kann.

Um den Sauerstoffgehalt in der Gasatmosphäre zu verringern, kann der Herstellungsprozeß des Fülldrahtes teilweise unter Vakuum durchgeführt werden. Einfacher und kostengünstiger ist es, den Herstellungsprozeß bei einem ge- genüber Luft erhöhten Inertgasanteil ablaufen zu lassen. Dabei wird die Luft in der Gasatmosphäre durch ein Inertgas zumindest teilweise verdrängt bzw. ersetzt. Dies führt dazu, daß das Lückenvolumen im Fülldraht eine gegenüber Luft erhöhte Konzentration wenigstens eines Inertgases als Schutzgas aufweist.

Um eine besonders lange Haltbarkeit des Fülldrahtes zu gewährleisten, kann die Inertgaskonzentration in der Gasatmosphäre auf einen Wert von größer als 50 Vol.-%, vorzugsweise von größer als 80 Vol.-%, insbesondere von mehr als 90 Vol.-%, eingestellt werden. Es versteht sich, daß zur Regelung bzw. Steuerung des Inertgasanteils in der Gasatmosphäre an sich aus dem Stand der Technik bekannte Regelungs- bzw. Steuerungsmittel und -verfahren eingesetzt werden können.

Wie bereits darauf hingewiesen worden ist, entspricht die Gasatomsphäre im Lückenvolumen im wesentlichen der Gasatmosphäre, die beim Herstellen des Fülldrahtes, nämlich beim Verformen des Metallbandes zu einer Hohlkehle und/oder beim Einfüllen des Füllmaterials in die Hohlkehle und/oder beim anschließenden Verschließen der Hohlkehle unter Ausbildung eines Mantels, in der Umgebung des Metallbandes vorliegt. Im Ergebnis kommt es bei der er- fϊndungsgemäßen Herstellung des Fülldrahtes zu einem teilweisen Einschluß der umgebenden Gasatmosphäre und damit des Schutzgases in das Lückenvo-

lumen. Dementsprechend kann das Lückenvolumen eine Inertgaskonzentration von größer als 50 Vol.-%, vorzugsweise von größer als 80 Vol.-%, insbesondere von mehr als 90 Vol.-% aufweisen. Bei geeigneter Schutzgas- Anreicherung der Gasatmosphäre zumindest in unmittelbarer Nähe zum Me- tallband läßt sich auch eine Inertgaskonzentration im Lückenvolumen von ca. 100% erreichen.

Wenngleich der Herstellungsprozeß des Fülldrahtes insgesamt unter einer Gasatmosphäre mit erhöhtem Inertgasanteil durchgeführt werden kann, ist es vorzugsweise vorgesehen, daß lediglich in Zusammenhang mit dem Befüllen und/oder dem anschließenden Verschließen des Metallbands unter Ausbildung des Mantels eine schutzgasreiche Atmosphäre in der Umgebung des Metallbandes erzeugt wird. Dadurch kann in einfacher Weise und kostengünstig sichergestellt werden, daß das Lückenvolumen des Fülldrahts eine gewünschte Gaszusammensetzung mit einer gegenüber Luft verringerten Sauerstoffkonzentration aufweist.

Um das Herstellungsverfahren des Fülldrahtes weiter zu vereinfachen und die Kosten der Fülldrahtherstellung zu senken, kann die Herstellung des Fülldrah- tes zumindest teilweise unter offener Gasatmosphäre erfolgen, wobei das Inertgas dem Metallband und/oder dem Füllmaterial gezielt zugeleitet wird. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, daß ein Inertgasvolumenstrom dem Metallband unmittelbar zugeleitet wird. Bei der Herstellung des Fülldrahtes unter offener Gasatmosphäre wird durch den Inertgasvolumenstrom die Luft im Bereich des Metallbandes zumindest teilweise verdrängt bzw. ersetzt, so daß es beim Herstellen des Metallbandes im wesentlichen zu einem Einschluß von Inertgas im Lückenvolumen des Fülldrahtes kommt. Es versteht sich, daß grundsätzlich die Herstellung des Fülldrahtes auch zumindest teilweise unter geschlossener Gasatmo- Sphäre erfolgen kann, wobei es zur Ausbildung einer geschlossenen Gasatmosphäre notwendig ist, den Herstellungsprozeß des Fülldrahtes zumindest teilweise eingehaust ablaufen zu lassen. Innerhalb der Einhausung wird dann eine gewünschte Gasatmosphäre eingestellt.

Zur weiteren Vereinfachung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Inertgas dem Metallband und/oder dem Füllmaterial unmittelbar vor und/oder

während dem Befüllen und, vorzugsweise, unmittelbar vor dem Verschließen des Metallbandes zugeleitet werden. Grundsätzlich kann es jedoch bereits ausreichen, daß das Inertgas dem Metallband und/oder dem Füllmaterial ausschließlich vor und/oder während dem Befiillen zugeleitet wird, wobei, vor- zugsweise, das Inertgas dem Metallband kurz oberhalb der Hohlkehle zugeleitet wird. Dabei kann es so sein, daß durch den Inertgasvolumenstrom die Luft in der Hohlkehle zum Teil oder vollständig verdrängt wird. Da es beim Befüllen der Hohlkehle mit dem Füllmaterial zu einem Entweichen von Inertgas aus der Hohlkehle kommen kann, ist es darüber hinaus auch von Vorteil, den Inertgasvolumenstrom direkt auf das Füllmaterial zu leiten, so daß im Füllbereich die Luft verdrängt wird.

Wird das Inertgas im Bereich oberhalb der von dem Metallband gebildeten Hohlkehle dem Metallband und/oder dem Füllmaterial zugeleitet, kann vor- zugsweise vorgesehen sein, daß ein Inertgas mit einer im Vergleich zu Luft höheren Dichte, vorzugsweise ein Edelgas, insbesondere Xenon, verwendet wird. Auch Kohlendioxid kann als Schutzgas eingesetzt werden, ebenso Gasmischungen. Durch die höhere Dichte des Schutzgases kommt es zu einem Verdrängungsprozeß der leichteren in der Hohlkehle enthaltenen Luft durch das in die Hohlkehle absinkende schwerere Inertgas.

Um den Verdrängungsprozeß der Luft zu gewährleisten, kann das Inertgas von oben auf das Metallband und/oder das Füllmaterial an den entsprechenden Stellen aufgeblasen werden. Alternativ kann das Inertgas in die Hohlkehle di- rekt und/oder in einen Befülltrichter für das Füllmaterial eingeleitet werden. Auch ist es möglich, das Inertgas einer Austrittsöffnung des Befülltrichters von außen zuzuleiten, um im Austrittsbereich eine Inertgasatmosphäre zu schaffen.

Um das Verwirbeln des Schutzgases beim Aufblasen auf das Metallband und/oder das Füllmaterial zu verhindern, kann das Inertgas im wesentlichen in Förderrichtung des Metallbandes zugeleitet werden, wobei, vorzugsweise, ein Inertgasvolumenstrom unter einem Winkel von kleiner als 45°, insbesondere von kleiner als 30°, auf das Metallband und/oder das Füllmaterial auftrifft.

In Abhängigkeit von der Wegstrecke, die das Metallband beim Herstellungsprozeß des Fülldrahtes zurücklegt, kann vorgesehen sein, daß dem Metallband und/oder dem Füllmaterial an mehreren in Vortriebsrichtung des Metallbandes hintereinander angeordneten Zuleitungsstellen Inertgas zugeleitet wird, wobei, vorzugsweise, der zugeleitete Inertgasvolumenstrom an allen Stellen gleich groß ist. Insbesondere auf der Wegstrecke zwischen dem Befüllen der Hohlkehle bis zum Verschließen des Mantels kann oberseitig Luft mitgerissen werden. Um diese Luft zu substituieren, kann beispielsweise kurz vor dem Verschließen des Mantels eine zweite Zuleitungsstelle für Inertgas vorgesehen sein, die oberseitig Inertgas auf das Füllmaterial aufbläst und damit die mitgerissene Luft verdrängt. Es versteht sich, daß eine erste Zuleitung von Inertgas vorzugsweise vor und/oder während des Befüllens der Hohlkehle mit dem Füllmaterial vorgesehen sein kann. Das Zuleiten von Inertgas an mehreren Stellen in Vortriebsrichtung des Metallbandes stellt sicher, daß das Lückenvo- lumen des Fülldrahtes in jedem Fall eine gewünschte Inertgaskonzentration aufweist.

Im Zusammenhang mit der Erfindung hat sich gezeigt, daß der Inertgasvolumenstrom an einer Zuleitungsstelle mehr als 5 l/min, insbesondere ca. 20 l/min, betragen sollte. Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, größere Inertgasvolumenströme zu realisieren.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist es zur Lösung der vorgenannten Aufgabe vorgesehen, daß wenigstens eine zum Begasen des Me- tallbandes und/oder des Füllstoffs ausgebildete Begasungseinrichtung vorgesehen ist. Die Begasungseinrichtung kann zur Bedüsung des Metallbandes und/oder des Füllmaterials mit wenigstens einem Inertgas ausgebildet sein und wenigstens einen Inertgasbehälter und wenigstens eine Gasversorgungsleitung aufweisen. Eine Austrittsöffnung der Gasversorgungsleitung ist vor- zugsweise auf das Metallband und/oder das Füllmaterial derart ausgerichtet, daß es möglich ist, das Inertgas dem Metallband und/oder dem Füllmaterial unmittelbar vor und/oder während des Befüllens und, vorzugsweise, unmittelbar vor dem Verschließen zuzuleiten. Es versteht sich, daß die Begasungseinrichtung zur Bedüsung des Metallbandes und/oder des Füllstoffs wenigstens eine Düse aufweisen kann, die mit der Austrittsöffnung der Gasversorgungsleitung verbunden ist.

Um die Gasatmosphäre mit einem Inertgas anzureichern bzw. die Luft aus dem Füllbereich zu verdrängen, kann vorgesehen sein, daß die Austrittsöffnung der Schutzgas- Versorgungsleitung innerhalb eines Befülltrichters für das Füllmaterial angeordnet ist, vorzugsweise im Bereich der Austrittsöffnung des Befülltrichters. Innerhalb des Befülltrichters bilden sich turbulente Strömungen aus, die ein Verschließen des Befülltrichters aus Emissionsgründen erforderlich machen. Dementsprechend kann die Austrittsöffnung der Gasversorgungsleitung vorzugsweise innerhalb des Befülltrichters angeordnet sein. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, daß die Austrittsöffnung der Gasversorgungsleitung außerhalb des Befülltrichters im Bereich der Austrittsöffnung des Befülltrichters vorgesehen ist. Letztlich geht es darum, die Gasatmosphäre im Bereich zwischen der Austrittsöffnung des Befülltrichters und dem unterhalb der Austrittsöffnung vorbei bewegten Metallband mit einem Inert- gas anzureichern bzw. die Luft aus diesem Bereich zumindest teilweise oder vollständig zu verdrängen.

Um sicherzustellen, daß nach dem Befüllen der Hohlkehle mit dem Füllmaterial und beim Vortrieb des Metallbandes keine Verdrängung von Inertgas durch Umgebungsluft erfolgt, kann der Inertgasbehälter mit einer weiteren Gasversorgungsleitung verbunden sein, wobei die Austrittsöffnung der weiteren Gasversorgungsleitung im Bereich des weiteren Verformungsmittels, vorzugsweise unmittelbar vor dem weiteren Verformungsmittel, angeordnet ist. Die Anordnung der Austrittsöffnung erfolgt dabei derart, daß vorzugsweise unmittelbar vor dem Verschließen des Mantels eine erneute Verdrängung von Luft stattfindet, so daß beim Verschließen des Mantels im wesentlichen Inertgas in den Fülldraht eingeschlossen wird. In diesem Zusammenhang kann auch vorgesehen sein, daß das Verschließen des Metallbandes unter einer geschlossenen Gasatmosphäre stattfindet, wobei zur Ausbildung einer geschlos- senen Gasatmosphäre eine Einhausung der weiteren Verformungsmittel und des Metallbandes in diesem Bereich vorgesehen sein kann.

Im einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung auszugestalten und weiterzubilden, wobei einerseits auf die ab- hängigen Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezug-

nahme auf die Zeichnung verwiesen wird. Im übrigen läßt es die Erfindung bedarfsweise zu, die in den Ansprüchen und/oder die anhand der Zeichnung offenbarten und beschriebenen Merkmale miteinander zu kombinieren, auch wenn dies nicht im einzelnen beschrieben ist. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Herstellungsprozesses eines erfindungsgemäßen Fülldrahtes,

Fig. Ia ein Metallband zur Herstellung eines Fülldrahtes im Ausgangs- zustand,

Fig. Ib das in Fig. Ia dargestellte Metallband nach dem ersten Verformungsvorgang zur Ausbildung einer Hohlkehle,

Fig. Ic das in Fig. Ib dargestellte Metallband nach dem Befüllen mit einem Füllmaterial,

Fig. Id das in Fig. Ic dargestellte Metallband nach dem Verschließen der Hohlkehle unter Ausbildung eines Mantels und

Fig. Ie das in Fig. Id dargestellte Metallband nach dem Falzen der beiden Längsränder des Metallbandes.

In Fig. 1 ist ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines Fülldrahtes 1 dargestellt, wobei der Fülldraht 1 zur Behandlung von Metallschmelzen mittels Drahtinjektion ausgebildet ist und einen äußeren aus einem Metallband 2 gebildeten Mantel und ein granulat- und/oder pulverförmiges Füllmaterial 3 aufweist. Das Füllmaterial 3 ist in einem von dem Metall gebildeten geschlossenen Hohlraum aufgenommen, wobei sich das Hohlraumvolumen aus dem Volumen des Füllmaterials 3 und dem Lückenvolumen 4 im Hohlraum zusammensetzt. Dies ist in Fig. Id und Fig. Ie dargestellt, wobei das Lückenvolumen 4 vergrößert dargestellt ist. üblicherweise liegt das Füllmaterial 3 im Fülldraht 1 in Form einer dichten Packung vor, wobei sich im Füllmaterial 3 und um das Füllmaterial 3 herum Leerräume bilden, die nachfolgend als "Lückenvolumen" bezeichnet werden. Die Herstellung des Fülldrahtes 1 läuft

bei dem erfindungsgemäßen Verfahren so ab, daß zunächst ein flaches Metallband 2 von einem Dorn 5 einer Metallbandrolle 6 abgewickelt wird. Das Metallband 2 ist in Fig. Ia dargestellt. Zum Transport bzw. Vortrieb des Metallbandes 2 sind nicht dargestellte Vortriebsmittel vorgesehen. Das Metall- band 2 passiert einen ersten Kaltverformungsabschnitt I mit einer Mehrzahl von schematisch dargestellten Rollen 7, 8 als Verformungsmittel, wobei das Metallband 2 unter Ausbildung einer Hohlkehle 9 verformt wird. Das Metallband 2 weist nach dem Verformen einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf. Dies ist in Fig. Ib dargestellt.

Anschließend erfolgt das Befüllen des Metallbandes 2, wobei in die Hohlkehle 9 Füllmaterial 3 eingefüllt wird. Dies erfolgt mittels eines eingehausten Be- fülltrichters 10 und ist in Fig. Ic dargestellt. Nach dem Befüllen wird das Metallband 2 in dem weiteren Kaltverformungsabschnitt II durch entsprechende schematisch dargestellte Rollen 15, 16 als weitere Verformungsmittel unter Ausbildung eines Mantels verschlossen (Fig. Id), so daß ein geschlossener Fülldraht 1 erhalten wird. Den Abschluß des Herstellungsprozesses bildet das Umfalzen der Längsränder des Metallbandes 2, was ebenfalls im Kaltverformungsabschnitt II erfolgt. Es versteht sich, daß an der Stelle von Umfalzen auch ein Verschweißen der Längsränder vorgesehen sein kann. Der fertige Fülldraht 1 ist in Fig. Ie dargestellt.

Um das Einschließen von Luft in das Lückenvolumen 4 zu verhindern, ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Herstellungsprozeß vorgesehen, die Gasatmosphä- re in der unmittelbaren Umgebung des Metallbandes 2 während des Befüll- vorgangs des Metallbandes 2 und beim anschließenden Verschließen des Metallbandes 2 durch Zufuhr eines Inertgases 11 zu verändern. Dies ist in Fig. Ic dargestellt, wobei das Inertgas 1 1 aus einer Gasversorgungsleitung 12 austritt und die Luft aus dem Füllbereich verdrängt.

Die Austrittsöffnung der Gasversorgungsleitung 12 ist im Bereich der unteren öffnung des Befülltrichters 10 vorgesehen und kurz oberhalb von dem Metallband 2 angeordnet. Bei geeigneter Wahl eines Inertgases 11 mit höherer Dichte als Luft kann damit erreicht werden, daß das Inertgas 11 aufgrund der höheren Dichte in die Hohlkehle 9 bzw. nach unten fließt und die Luft verdrängt. Darüber hinaus ist die Austrittsöffnung in Vortriebsrichtung X des

Metallbandes 2 ausgerichtet, um ein Verwirbeln des Inertgases 1 1 zu verhindern. Durch Zuleitung des Inertgases 11 zum Füllmaterial 3 wird die Luft in diesem Bereich durch Inertgas 11 verdrängt, so daß es beim anschließenden Verschließen des Metallbandes 2 zu einem Einschluß im wesentlichen von Inertgas 1 1 in das Lückenvolumen 4 des Fülldrahtes 1 kommt.

Nicht dargestellt ist im übrigen, daß außerhalb des Befülltrichters 10 in der Umgebung der Austrittsöffnung des Befülltrichters 10 eine weitere Inertgaszuleitung vorgesehen sein kann, wobei das zugeleitete Inertgas 11 zu einer Verdrängung der Luft im Bereich der Hohlkehle 9 fuhrt. Das Füllmaterial 3 wird dann unter einer Inertgasatmosphäre in die Hohlkehle 9 eingefüllt.

Die Gasversorgungsleitung 12 ist an einen als Druckflasche ausgebildeten Druckgasbehälter 13 angeschlossen. Der Druckgasbehälter 13 dient zur Inert- gasversorgung, wobei beispielsweise als Inertgas Xenon oder auch Kohlendioxid eingesetzt werden kann. Darüber hinaus geht vom Druckgasbehälter 13 eine weitere Gasversorgungsleitung 14 aus, die unmittelbar vor dem weiteren Kaltverformungsabschnitt II endet. Durch Zuleitung von Inertgas 11 an dieser oder einer nachfolgenden Stelle ist es möglich, die nach dem Befüllen der Hohlkehle 9 beim Vortrieb des Metallbandes 2 oberseitig mitgerissene Luft zumindest teilweise oder auch vollständig durch Inertgas 11 zu substituieren, so daß kurz vor dem Verschließen des Metallbandes 2 eine Inertgasatmosphäre oberhalb von dem in der Hohlkehle 9 angeordneten Füllmaterial 3 ausgebildet wird. Dadurch kann der Einschluß von mitgerissener Luft in das Lük- kenvolumen 4 beim Verschließen des Metallbandes 2 ausgeschlossen werden. Die Zuleitung des Inertgases 11 erfolgt auch hier kurz oberhalb von der durch das Metallband 2 gebildeten Hohlkehle 9, wobei das Inertgas 11 oberseitig auf das Füllmaterial 3 aufgeblasen wird. Die weitere Gasversorgungsleitung 14 kann dazu an ihrem Ende ebenfalls eine entsprechende Düse aufweisen.

Die Gasversorgungsleitungen 12, 14 können gleich ausgebildet sein. Im übrigen kann es so sein, daß an allen Stellen jeweils der gleiche Inertgasvolumenstrom dem Metallband 2 zugeleitet wird. Der zugeleitete Inertgasvolumenstrom pro Zeiteinheit hängt von der Vortriebsgeschwindigkeit des Metallban- des 2 bzw. der Geschwindigkeit der Drahtherstellung sowie von dem Volumen in der Hohlkehle 9 ab. Im übrigen ist ein entsprechender Sicherheitsfak-

tor vorgesehen, um zu berücksichtigen, daß auch bei der gezielten Zuleitung von Inertgas 1 1 zu dem Bereich der Hohlkehle 9 bzw. zu dem Füllmaterial 3 ein Teil des Inertgas volumenstroms ungenutzt in die Umgebung abströmt. Das dargestellte Verfahren zeichnet sich durch einen sehr geringen apparativen Aufwand auf und ermöglicht die einfache und kostengünstige Herstellung des Fülldrahtes 1.